авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 4 | 5 ||

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования ...»

-- [ Страница 6 ] --

Физика элементарных частиц Квантовая природа излучения R rv, T dv.

Энергетическая светимость тела d Поглощательная способность тела v, T v.

dv r,T f, T.

Универсальная функция Кирхгофа:

,T Закон Стефана – Больцмана: R T 4.

Энергетическая светимость серого тела Rсер v, T T 4.

max b const, или max.

Закон смещения Вина:

T T Формула Планка:

2v 2 2hc 2 hv, или r,T rv,T.

hc hv c exp 1 exp kT kT Квантовые явления в оптике m Уравнение Эйнштейна для внешнего фотоэффекта: h A.

c Энергия фотона Е hv h.

hc A ;

кр.

«Красная граница» фотоэффекта vкр A h Ток насыщения I нас en.

h h Масса фотона mф.

c 2 c E h p k ;

p Импульс фотона.

c c 2 2 2v p и k Волновые вектор и число k.

T h Связь между энергией и импульсом фотона: E c p 2 m0 c 2.

Изменение длины волны в эффекте Комптона ' 2 Ksin 2.

h Комптоновская длина волны K.

mc Коротковолновая граница рентгеновского спектра c ch min.

vmax eU 1 Закон Мозли: v R( Z ) 2.

k 2 n h Импульс, переданный фотоном при поглощении, рпогл.

c 2h Импульс, переданный фотоном при отражении, pотр.

c Энергетическая освещенность поверхности Ee Nhv.

E Давления света P e (1 K ).

c Волновые свойства микрочастиц вещества h h Длина волны де Бройля.

p m c Фазовая скорость волн де Бройля фаз.

k d Групповая скорость волн де Бройля u.

dk h Связь длины волны с кинетической энергией –.

2mK h Длина волны, соответствующая атому массой т,.

3mkT Элементы квантовой механики Соотношение неопределенностей Гейзенберга: xp h, Et h.

x, y, z, t.

dW Плотность вероятности dV W dV.

Вероятность нахождения частицы в элементе объема V dV 1.

Условие нормировки вероятностей – r Среднее расстояние электрона от ядра r dV.

Общее уравнение Шредингера: U ( x, y, z, t ) i.

t 2m Уравнение Шредингера для стационарных состояний – 2m 2 ( E U ) 0 или H E.

h Оператор энергии (гамильтониан) H U.

2m Движение частицы в одномерной потенциальной яме 2m E 0.

Уравнение Шредингера для свободной частицы:

x 2 2k Энергия свободной частицы E.

2m p Связь энергии с импульсом – E.

2m 2 Плотность вероятности обнаружения частицы A.

, x 0;

Потенциальная энергия для прямоугольной ямы Еп 0, 0 x l ;

, x 1.

Уравнение Шредингера для частицы в яме:

2 2m 2 E 0 или k 2 0.

x x 2 Общее решение уравнения Шредингера – ( x) Asin kx.

n 2 2 Энергия частицы в яме En (n 1, 2, 3,...) 2ml n Собственные функции частицы в яме – n ( x) x.

sin l l Энергетический интервал между двумя соседними уровнями 2 2 En En 1 En n.

ml P 2 2 Минимальная энергия частицы в яме Emin.

ml 2m Уравнение Шредингера для квантового осциллятора:

m2 x d 2 2m (E ) 0.

dx 2 2 Энергия квантового осциллятора En n.

Минимальная (нулевая) энергия квантового осциллятора E0.

Правило отбора: n 1.

Коэффициент прозрачности прямоугольного потенциального барьера 2l 2m(U E ) D D0 exp.

N i Распределение Бозе – Эйнштейна:.

Ei u exp kT Ni Распределение Ферми – Дирака:.

Ei u exp kT E Уровень Ферми в собственном полупроводнике EF.

Удельная проводимость собственных полупроводников E 0 exp.

2kt Правило Стокса для люминесцентного излучения: hv hvлюм E.

Модели атомов. Атом водорода по теории Бора 1 Обобщенная формула Бальмера – v R 2 2, или k n 1 R (k 1, 2, 3,... т k 1, k 2, k 3,...).

k 2 n Первый постулат Бора (правило квантования орбит):

me r n, (n 1, 2, 3,...).

Второй постулат Бора (правило частот): hv En Ek.

Уравнение Шредингера для электрона в атоме водорода:

2m e E 0.

4 0 r 4 0 2n rn (n 1, 2, 3,...).

Радиусы стационарных орбит k0me Ze Энергия электрона в водородоподобном атоме 1 me Z 2e En (n 1, 2, 3,...).

n 2 8h 2 mee 4 1 Энергия испускаемого кванта hv En E m 2 2.

8h 20 n m m e Ei E1 e 2.

Энергия ионизации атома водорода 8h Водородоподобные системы в квантовой механике r Волновая функция положения электрона в атоме: (r ) e r1.

r Потенциальная энергия взаимодействия электрона с ядром Ze Еп (r ) k0.

r Уравнение Шредингера для электрона в атоме:

2m ( E U ) 0.

e e Магнитный момент атома Pm L l (l 1) Б l (l 1).

2me 2me e 9,27 10 24 Дж Тл1.

Магнетон Бора Б 2me Квантование орбитального момента импульса L l (l 1).

Связь между магнитным моментом и орбитальным моментом им e пульса электрона: Pm Le Le.

2me e Орбитальное гиромагнитное отношение.

2me Квантование спина электрона Ls s( s 1).

Численное значение спина электрона Ls.

P e Спиновое гиромагнитное отношение s msz.

Lsz me Принцип Паули: Z (n, l, m, m s ) = 0 или 1.

Физика атомного ядра и элементарных частиц Радиус ядра R R0 A1 3.

Массовое число A Z N.

Спин ядра Lяд I ( I 1).

Связь между магнитным моментом ядра и спином: Pm яд яд Lяд.

e Ядерный магнетон яд.

2m p Квадрупольный электрический момент ядра Q Z e (b 2 a 2 ).

W Дефект массы ядра m Zm p A Z mп mя св.

с Энергия связи нуклонов в ядре Wсв mc 2 [Zm p ( A Z )mn M яд ] c 2.

W Удельная энергия связи ядра св св.

A Закон радиоактивного распада: N N0e T.

ln Период полураспада T1 2.

Среднее время жизни радиоактивного ядра.

dN A N.

Активность нуклида dt Правило смещения для -распада: Z X Z 4Y 2 He.

A A Правило смещения для -распада: Z X Z 1Y 1e.

A A Правило смещения для -распада: Z X Z 1Y 1e.

A A Символическая запись для ядерной реакции: X a Y b, или X (a, b)Y.

dN Эффективное сечение поглощения ядерной реакции.

nNdx Формула Вайцзеккера – A Z 4 Z A 5 A 3 4.

Eсв 1 A 2 A2 2 A1 Константа взаимодействия между элементарными частицами E.

m0c Три уровня микромира:

молекулярно-атомный: E 1 10 эВ, r 108 1010 м;

ядерный: E 106 108 эВ, r 1014 1015 м;

элементарные частицы: E 108 эВ, r 1015.

ПРИЛОЖЕНИЕ III СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ Фундаментальные физические постоянные G = 6,67201011 Нм2/кг Гравитационная постоянная Скорость света в вакууме с = 2,99792458108 м/с 0 = 12,5663706144107 Гн/м Магнитная постоянная 0 = 8,854187821012 Ф/м Электрическая постоянная h = 6,6261761034 Джс Постоянная Планка mе = 9,1095341031 кг Масса покоя электрона mр = 1,67264851027 кг Масса покоя протона mn = 1,67495431027 кг Масса покоя нейтрона Отношение массы протона к массе электрона тр/тe = 1836, Элементарный заряд e = 1,60218921019 Кл Отношение заряда электрона к его массе e /тe = 1,75880471011 Кл/кг (удельный заряд) 1 а.е.м. = 1,66056551027 кг Атомная единица массы NA = 6,0220451023 моль Постоянная Авогадро k = 1,3806621023 Дж/К Постоянная Больцмана Постоянная Стефана – Больцмана = 5,67 · 108 Вт/м2 · К Постоянная Вина b = 2,9 · 10-3 м · К R = 10 967 758 м- Постоянная Ридберга R = 3,29 1015 c - Постоянная Ридберга с 2,4263089 1012 м Комптоновская длина волны электрона Б 9,274078 1024 Дж/Тл Магнетон Бора ЯД 5,050824 Ядерный магнетон Греческий алфавит А – альфа – эта – ню – тау – бета – тэта – кси – ипсилон – гамма – йота – омикрон – фи – каппа – дельта – пи – хи Е – эпсилон – ламбда – ро – пси – дзета – мю – сигма – омега Внесистемные единицы измерений и их перевод в единицы СИ Единица Обозначение Перевод в единицы СИ 1 · 10–6 м микрон мкм 1 · 10–10 м ангстрем 9,46 · 1015 м световой год св.год 3,09 · 1016 м парсек пк 1 · 10–3 м литр л 1,66 · 10–27 кг атомная единица массы а.е.м.

тонна т 1000 кг минута мин 60 с час ч 3600 с сутки сут 86400 с 4,85 · 10–6 рад секунда " 2,9 · 10–4 рад минута ' градус ° 0,017 рад оборот об 6,28 рад полный телесный угол – 12,57 ср 1 с– оборот в секунду об/с 0,0167 с– оборот в минуту об/мин километр в час км/ч 0,278 м/с оборот в секунду об/с 6,28 рад/с оборот в минуту об/мин 0,105 рад/с миллиметр ртутного столба мм. рт. ст. 133 Па 1 · 105 Па бар бар 3,6 · 106 Дж киловатт-час кВт · ч 1,6 · 10–19 Дж электронвольт эВ 3,6 · 10–3 Кл ампер-час А·ч 4,19 · 106 Дж калория кал 2,58 · 10–3 Кл/кг рентген Р рад рад 0,01 Дж/кг 3,7 · 1010 с– кюри Ки 1 с– распад в секунду расп./с Диаметры атомов и молекул d, нм Гелий Кислород 0,20 0, Водород Азот 0,23 0, Множители и приставки для образования десятичных кратных и дольных единиц и их наименований Множитель Приставка Обозначение 1 000 000 000 000 = 1012 тера Т гига Г 1 000 000 000 = мага М 1 000 000 = 1 000 = 103 кило к гекто г 100 = 10 = 101 дека да – деци д 0,1 = – санти с 0,01 = – милли м 0,001 = – микро мк 0,000001 = 0,000000001 = 10–9 нано н – пико п 0,000000000001 = – фемто ф 0,000000000000001 = – атто а 0,000000000000000001 = Основные характеристики элементарных частиц Масса Заряд, Спин, Время Наименование Обозначение e– покоя, me ћ жизни, с Стабилен Фотон 0 0 Лептоны 4 · 10– Электронное нейтрино e Стабилен 0 1/ Электронное ~ 4 · 10– e Стабилен 0 1/ антинейтрино Мюонное нейтрино Стабилен 8 0 1/ Мюонное ~ Стабилен 8 0 1/ анти-нейтрино – Электрон –1 Стабилен e 1 1/ e+ Позитрон Стабилен 1 +1 1/ – 2,21 · 10– Отрицательный мюон – 206,77 1/ 2,21 · 10– + Положительный мюон 206,77 +1 1/ Мезоны 2,55 ·10– + Пи-плюс 273,18 +1 – 2,55 ·10– Пи-минус – 273,18 2,3 ·10– Пи-нуль 264,2 0 1,22 · 10– К+ Ка-плюс 966,6 +1 К– 1,22 · 10– Ка-минус – 966,6 K10 ~ 10– Ка-нуль 974,2 0 ~ K 2 ~ 6 10– K Анти-ка-нуль 974,2 0 Барионы нуклоны Протон –1 Стабилен p 1836,12 1/ ~ p Антипротон Стабилен 1836,12 +1 1/ 1,01 · Нейтрон n 1838,65 0 1/ ~ 1,01 · Антинейтрон 1838,65 0 1/ n Барионы гипероны 2,51 · 10– Ламбда-нуль 2182,8 0 1/ ~ 2,51 · 10– Анти-ламбда-нуль 2182,8 0 1/ + 0,81 · 10– Сигма-плюс 2327,7 +1 1/ ~ 0,81 · 10– – Анти-сигма-плюс 2327,7 1/ 1,6 · 10– – Сигма-минус 2342,6 1/ ~ 1,6 · 10– Анти-сигма-минус 2342,6 +1 1/ 10 · 10– Сигма-нуль 2333,4 0 1/ ~ 10 · 10– Анти-сигма-нуль 2333,4 0 1/ 1,7 · 10– – Кси-минус 2584,7 1/ ~ 1,7 · 10– Анти-кси-минус 2584,7 +1 1/ 3,5 · 10– Кси-нуль 2572 0 1/ ~ 3,5 · 10– Анти-кси-нуль 2572 0 1/ ~ 0,7 · 10– – Омега-минус 3278 1/ ~ ~ 0,7 · 10– Анти-омега-минус 3278 +1 3/ Учебное издание КУЗНЕЦОВ Сергей Иванович ЛИДЕР Андрей Маркович ФИЗИКА Часть III Оптика. Квантовая природа излучения.

Основы атомной физики и квантовой механики.

Физика атомного ядра и элементарных частиц Учебное пособие Научный редактор доктор педагогических наук, профессор В.В. Ларионов Редактор Н.Т. Синельникова Верстка Л.А. Егорова Отпечатано в Издательстве ТПУ в полном соответствии с качеством предоставленного оригинал-макета Подписано к печати 09.01.2013 г. Формат 6084/16.

Бумага «Снегурочка». Печать Xerox.

Усл. печ. л. 12,32. Уч.-изд. л. 11,16.

Заказ 3582. Тираж 600 экз.

Национальный исследовательский Томский политехнический университет Система менеджмента качества Томского политехнического университета сертифицирована NATIONAL QUALITY ASSURANCE по стандарту ISO 9001:. 634050, г. Томск, пр. Ленина, 30.

Тел./факс: 8(3822)56-35-35, www.tpu.ru

Pages:     | 1 |   ...   | 4 | 5 ||
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.